Сигнализатор повреждения телефонной линии
Современные телефонные аппараты, работающие на проводных линиях связи, при большом наборе сервисных функций, как правило, не имеют возможности оперативно информировать о повреждениях телефонной линии. В этой статье предлагается несложное устройство, встраиваемое в любой телефонный аппарат с питанием от сети переменного тока 220 В, которое подает световой и кратковременный звуковой сигналы при обрыве или коротком замыкании на абонентской телефонной линии связи.
За последние 10-15 лет радиолюбителями создано достаточно много конструкций для защиты проводных телефонных сетей от несанкционированного использования, которые блокируют импульсный набор номера при пиратском подключении. К сожалению, в настоящее время эффективность подобных устройств близка к нулю, так как, во-первых, на многих АТС все активнее внедряется поддержка тонального набора номера, а во-вторых, все они оказываются абсолютно бессильными при умышленном разрыве проводной линии связи. Так как при обрыве или коротком замыкании проводов соединительной линии приставки, получающие питание от телефонной сети, оказываются обесточенными, то для их питания целесообразно использовать другой источник энергии. Предлагаемое устройство, собранное по схеме рис. 4.13, может быть встроено в любой телефонный аппарат - факс, радиоудлинитель, автоответчик, автоматический определитель номера, имеющий встроенный или выносной сетевой блок питания.
Сигнальный вход подключается к выходу выпрямителя напряжения телефонной линии, которым неизбежно оснащены все электронные телефонные аппараты. Обычно это напряжение при свободной телефонной линии составляет около 60 В, а на некоторых офисных АТС - 30...40 В. При исправной телефонной линии напряжения на входе устройства достаточно для удержания полевого транзистора VT2 в открытом состоянии, который малым сопротивлением канала исток-сток шунтирует на общий провод цепь управляющего электрода тринистора VS1. Тринистор закрыт, также закрыты и все следующие за ним по схеме транзисторы. Мигающий светодиод HL3 не светится, пьезокерамический капсюль со встроенным генератором BF1 молчит.
Рис. 4.13
Если напряжение на выходе выпрямителя становится меньше 4 В, то через одну секунду, после разрядки конденсатора С1, транзистор VT2 закрывается, на управляющий электрод тринистора через резисторы R3, R5 поступает открывающее напряжение, тринистор открывается, что приводит к открыванию транзисторов ѴТЗ, ѴТ4, ѴТ6 и включению прерывистой звуковой и световой сигнализации. Наличие конденсаторов С1, С2 предотвращает ложные включения сигнального устройства, например, при импульсных помехах в телефонной или питающей цепях и при наборе номера. Тринистор типа КУ112А при малом анодном токе может работать в триггерном режиме, т.е. является управляемым. Чтобы отслеживать относительно кратковременные повреждения телефонной линии, цепь затвора полевого транзистора ѴТ2 шунтируется на общий провод через диод VD2 и открытый тринистор, что препятствует открыванию ѴТ2 и закрыванию VS1 при появлении напряжения в телефонной линии. Чтобы не привлекать постороннего внимания, например, при длительном отсутствии хозяев, длительность звукового сигнала ограничена 20-ю секундами. Происходит это таким образом. При открывании тринистора, т.е. срабатывании сигнального устройства, полевой транзистор ѴТЗ и эмиттерный повторитель на ѴТ4 оказываются открытыми. Через резистор R8 заряжается оксидный конденсатор СЗ. Как только напряжение затвор-исток превысит пороговое открывающее транзистора ѴТ5, этот транзистор откроется и зашунтирует вывод затвора ѴТ6 на общий провод, что приведет к закрыванию этого транзистора и прекращению работы звукового оповещателя на BF1. При этом мигающий светодиод HL3 будет продолжать вспыхивать до кратковременного замыкания контактов кнопки сброса SB1, которое вернет устройство в дежурный режим.
Светодиоды НИ, HL2 работают как микромощный стабилитрон с напряжением открывания около 3 В. В кромешной темноте можно заметить их слабое свечение. Биполярный транзистор ѴТ1 и диод VD1 защищают полевые транзисторы ѴТ2, ѴТЗ от повреждений в различных ситуациях. В дополнение к основному назначению функцию защиты выполняет и диод VD2.
Применение полевых транзисторов обогащенного типа позволяет значительно упростить конструкцию при сохранении ее функциональности. N-канальные МОП транзисторы можно заменить на КП501 А, КП501Б, К1014КТ1 (А-Г), КР1014КТ1(А-Г), МС-КН1 (А-В), КР1064КТ1 А, В, ZVN2120. При заменах следует учитывать различия в типах корпусов и цоколевке. Чтобы минимизировать последующую настройку, транзистор VT2 желательно установить с пороговым открывающим напряжением около 2 В, a VT5 - 2...2,6 В. Р-канальный полевой транзистор ѴТЗ можно установить любой из серий КП301, 2П301 или КП304А, 2П304А. Биполярные транзисторы заменяются любыми из серий КТ315, КТ342, КТ3102, SS9014, 2SC1222, ВС548. Диоды - КД503, КД510, КД521 с любым буквенным индексом или импортные 1N4148. Светодиоды HL1, HL2-АП307 (А-П), АЛ336 (А-Н), L1503IT, L1503ID, L1503EC. Мигающий светодиод HL3 можно заменить любым аналогичным, например, L36BHD, L56BHD, L796BCRC/B, L816BID - все красного цвета свечения, с диаметром корпуса 3...10 мм, производство фирмы KINGBRIGHT. Пьезокерамический излучатель звука BF1 со встроенным генератором можно использовать любой аналогичный с током потребления до 40 мА при напряжении питания 5 В, в том числе и электродинамической системы - EFM-230, EFM-320BL, EFM-472AL [55].
Рис. 4.14
Оксидный конденсатор СЗ должен быть хорошего качества с малым током утечки. Конденсаторы С1, С2 - К10-17, КМ-5, К73-17, К73-39. Устройство может быть собрано на печатной плате размерами 84x60 мм, рис. 4.14. Для питания конструкции необходимо стабилизированное напряжение 5 В. Если в модернизируемом телефонном аппарате нет такого напряжения, то можно построить нужный стабилизатор, например, на микросхеме КР142ЕН5А, в типовом включении. Теплоотвод для микросхемы не требуется. Подключение напряжения питания желательно организовать так, чтобы исключить питание этого устройства от резервного источника энергии - гальванических элементов.
Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов - Радиолюбителям схемы, Москва 2008